En nettmonitor for flyktige organiske forbindelser (VOC) er en enhet som brukes til å oppdage og overvåke konsentrasjonen av flyktige organiske forbindelser (VOC) i miljøet. Det er mye brukt i felt som overvåking av luftforurensning, overvåking av industrielle utslipp og miljøvern. VOC er en klasse av flyktige, lett fordampede organiske forbindelser som eksisterer som gasser ved romtemperatur. Disse stoffene utgjør potensielle farer for luftkvalitet og menneskers helse, noe som gjør VOC-overvåking ekstremt viktig.
Vanlige prinsipper for nettbaserte VOC-monitorer inkluderer fotoioniseringsdeteksjon (PID), ikke-deuterert infrarød (NDIR) og elektrokjemisk registrering.
1. Fotoioniseringsdeteksjon (PID)
Fotoioniseringsdeteksjon er for tiden den vanligste metoden som brukes i online VOC-monitorer. Prinsippet er som følger:
Arbeidsprinsipp: PID-prinsippet innebærer å bestråle en gassprøve med ultrafiolett lys fra en UV-lyskilde (som en deuteriumlampe). VOC-molekyler eksiteres av UV-lyset, ioniserer og frigjør elektroner. Antall ioner i gassen er proporsjonal med VOC-konsentrasjonen. Ioner styres av et elektrisk felt og registreres av en detektor (vanligvis et galvanometer), som gir VOC-konsentrasjonen.
Fordeler: Høy følsomhet, i stand til å oppdage lave konsentrasjoner av VOC. Videre er den anvendelig for et bredt spekter av organiske forbindelser, og PID kan oppdage de fleste flyktige organiske forbindelser.
Ulemper: Betydelig påvirket av fuktighet og temperatur, miljøfaktorer kan forvrenge måleresultatene. Videre kan den ikke skille mellom ulike VOC-typer, bare oppdage den totale mengden, og kan ikke nøyaktig skille mellom individuelle VOC.
2. Ikke-dispersiv infrarød absorpsjon (NDIR)
NDIR-metoden bestemmer VOC-konsentrasjonen ved å måle absorpsjonen av infrarødt lys av en bestemt bølgelengde av gassmolekyler. Prinsippet er som følger:
Arbeidsprinsipp: VOC-molekyler absorberer infrarødt lys med en bestemt bølgelengde. Instrumentet bruker en infrarød lyskilde for å sende ut en lysstråle med en bestemt bølgelengde, som passerer gjennom gassprøven. Strålen går så gjennom detektoren, hvor intensiteten av absorpsjonen måles. Absorpsjonsgraden er proporsjonal med gasskonsentrasjonen. NDIR brukes ofte til å oppdage komponenter som CO₂ og CH4 i organiske gasser.
Fordeler: Rask responstid, egnet for online overvåking. God stabilitet og vesentlig upåvirket av miljøfaktorer.
Ulemper: Kan bare oppdage spesifikke gasser og visse flyktige organiske forbindelser, ikke alle VOC. Begrenset oppløsning, noe som gjør det vanskelig å skille gasser med lignende konsentrasjoner.
3. Elektrokjemisk sensing
Elektrokjemisk sensing er en VOC-målemetode basert på prinsippet om elektrokjemisk reaksjon. Prinsippet er som følger:
Arbeidsprinsipp: Gass passerer gjennom en elektrokjemisk sensor, der den reagerer med elektroder og genererer en strøm- eller spenningsendring. Størrelsen på strømmen er proporsjonal med gasskonsentrasjonen. Elektrokjemiske sensorer har generelt høy selektivitet og kan skille mellom ulike typer VOC.
Fordeler: Høy følsomhet, i stand til å oppdage lave konsentrasjoner av VOC. I tillegg, sammenlignet med andre metoder, er elektrokjemiske sensorer rimeligere.
Ulemper: Treg respons, ikke like rask som metoder som PID. Videre har elektrokjemiske sensorer begrenset levetid og krever regelmessig utskifting.
Ulike VOC-detektorer bruker forskjellige deteksjonsprinsipper, hver med sine egne fordeler og ulemper. I praktiske anvendelser avhenger valg av prinsipp hovedsakelig av overvåkingskravene, som type overvåket stoff, krav til følsomhet, responstid og kostnad.